PLC课程设计报告洗衣机自动控制全程洗清漂洗

1、一 设计任务的描述1.1 洗衣机工作概述全自动洗衣机因操作方便、节省人力和资源，有多种功能可自主选择等优点，现在已经得到了普遍的应用，全自动洗衣机的机构和工作原理简述如下：全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一重心安放的，外桶固定，作盛水用，内桶可以旋转，用于脱水。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流想通。洗衣机的进水和排水分别有进水电磁阀和排水电磁阀来进行，进水时，通过电控系统使进水阀打开，经水管水注入到外桶。排水时，通过电控系统是排水阀打开，将水由外桶排除到极外。洗涤的正转、反转由洗涤电动机拖动波轮正、反转来实现，洗涤和清漂时，脱水同不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，

2、由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高、中、低水位开关非别检测洗衣桶内的高、中、低水位。按所需要的功能选择洗涤方式、洗涤过程和水位，按启动按钮，洗衣机所选择的要求进行洗涤，过程完成后声响警报停止工作。1.2 洗衣机硬件配置在输入部分，本设计使用了电源开/关按钮sb0，启动/暂停按钮sb1，水位设置按钮sb2，程序选择按钮sb3，洗涤方式选择按钮sb4，高水位开关sq1，中水位开关sq2，低水位开关sq3。而在输出部分，使用了电动机正转接触器km1，电动机翻转接触器km2，进水电磁阀yv1，排水电磁阀yv2，脱水电磁阀yv3，报警蜂鸣器ha，高水位指示灯hl1，中水位指示灯hl2，低水位指示灯hl

3、3，洗涤指示灯hl4，清漂指示灯hl5，脱水指示灯hl6，标准洗指示灯hl7，轻柔洗指示灯hl8。本设计的核心硬件是三菱fx2n-32mr。fx2n-32mr的控制点数16至256点(主单元:16/32/64/80/128)1.灵活的配置除了具有满足特殊需求的大量特殊模块外,6个基本单元中的每个单元可扩展至256i/o2.高速运算基本指令:0.08us/指令应用指令:1.52至几百us/指令3.突出的寄存器容量fx2n系列包括8k步内置ram寄存器,用一个寄存器盒可扩展到16ram或eeprom4.丰富的元件资源3072点辅助继电器,256点计时器,235点计数器,8000数据存储器图1.1

4、洗衣机面板布置图1.3设计任务和要求本洗衣机具有三种不同形式的功能选择，即水位选择，洗涤程序（洗衣过程）选择和洗涤方式选择。三种不同形式选择的功能如下：水位选择：分别有高中低三种水位，洗衣机水桶水位到达所选择的水位时，相应的水位开关闭合，反之水位开关断开。洗涤程序选择：分为全程洗（洗涤，轻飘，脱水全过程），清漂洗（清漂和脱水过程），脱水三种。洗涤方式选择：分标准洗和轻柔洗两种，标准洗和轻柔洗的不同在于，一是在洗涤，清漂，脱水各过程中所需时间不同；二是标准洗可以选择全程洗，清漂洗，脱水中任意一种，轻柔洗只能为全程洗。洗衣机的具体控制要求如下： （1）按下电源按钮，系统默认标准全程洗涤洗，中水位。

5、 （2）根据所需要求进行水位选择，洗涤程序选择和洗涤方式选择。 （3）按下启动按钮，洗衣机按照所选择的方式进行洗涤，全过程如下所示。如选择了标准全程洗涤，高水位，按下启动按钮，进入洗涤过程，首先进水，到达水位停止进水并正转洗涤，正转洗涤8s后暂停2s反转洗涤，反转洗涤8s后暂停2s；如此反复10min后开始排水，水位降至低位后延时5s开始脱水，30s后停止脱水进入清漂过程。清漂过程与洗涤过程相似，只是电动机正反转的时间不同，清漂总时间不同。经过进水清漂排水脱水第二次进水第二次清漂第二次排水，完成清漂过程进行最后脱水，2min后停止脱水，报警蜂鸣器间断接通10次，以示洗衣全过程结束，关断电源。

6、（4）水位选择要求按动水位按钮一次，进行一次水位选择，按照高中低循环式选择，某个水位被选择时，对应水位指示灯亮。在洗衣过程中，按水位按钮都有效，除排水和脱水状态外，洗衣桶的水位低于现选择的水位时将进水。 （5）洗涤程序选择要求按动一次程序选择按钮，进行一次选择，按照全程洗，清漂洗，脱水循环式选择，对应的指示灯点亮。洗衣机工作后，按此按钮无效。 （6）洗涤方式选择要求按动一次程序选择按钮，进行一次选择，按照标准洗，轻柔洗循环式选择，对应的指示灯点亮。洗衣机工作后，按此按钮无效。 （7）如清漂过程中，清漂指示灯断续点亮，显示系统处于清漂过程中。清漂过程结束，清漂指示灯熄灭。洗涤过程，脱水过程与此相

7、同。 （8）洗衣过程中，按下启动/暂停按钮，暂停洗衣，再按启动/暂停按钮，系统从暂停点处开始运行。洗衣过程中按下电源开/关按钮,系统复位并断开电源。二 i/0端子分配及接线图2.1 i/0端子分配图2.1 i/o端子分配图2.2i/0端子接线图图2.2 i/0端子接线图三 控制系统的方框图3.1全过程流程图yynny清漂加脱水？起动起动开始选择洗涤方式洗涤程序水位标准洗涤？全程洗涤？起动按照选择方式洗涤按照选择方式清漂按照选择方式最后脱水（标准：2min）（轻柔：1min）工作完成报警停机图3.1 全过程流程图 3.2洗衣过程流程图进水到达选择水位电动机正转 （标准：8s 轻柔：3s）电动机停

8、止（2s）电动机反转 （标准： 8s 轻柔：3s）电动机停止 （2s）洗涤时间到？（标准：10min轻柔： 6min）排水（时间：到达水位后再延时5s）洗涤过程脱水（30s）yn 图3.2 洗涤过程流程图3.3清漂过程流程图进水到达选择水位清漂正转 （标准： 8s 轻柔： 3s）电动机停止（2s）清漂反转（标准： 8s 轻柔： 3s）电动机停止（2s）清漂时间到?（标准：5min轻柔：2min）排水（排水时间：到达低水位后再延时5s）脱水次数等于1？y清漂过程脱水（30s）n最后过程脱水图3.3 清漂过程流程图四 程序主要环节剖析4.1各状态下部分输出器件的关系表1各状态下部分输出器件的关系4

9、.2主要程序分析图4.1 二分频电路梯形图x000为电源开/关按钮，采用了二分频电路。按一下x000电源启动，再按一下则关闭电源。m150的作用是等洗衣过程完毕，m150闭合，起到了洗衣过程结束时的关闭电源作用。二分频时序图如下。当按第一下，电源接通；再按一下，电源断开；再按，则会闭合，如斯是循环。图4.2 二分频时序图图4.3 水位选择梯形图此段梯形图为水位选择，默认情况下k1<c1，m0闭合，选择了中水位，按一下x002，k1=c1，m1闭合，此时选择的是高水位，再按一下则k1>c1，m2闭合，选择了低水位。再按c1就被复位了，水位回到默认的中水位。图4.4 洗涤程序选择梯形图

10、 x003为洗涤程序选择按钮，如果洗涤方式已经选择了轻柔洗，则x0003不起选择程序作用，在此只讨论在标准洗的情况下的程序选择。在选择了标准洗后，默认情况下是全程洗的，按一下x003则选择了漂洗加脱水，再按一下则选择的是脱水，再次按x003则又回到了默认状态。图4.5 传送指令梯形图上图为传送指令，通过赋值，来控制电动机的正反转时间，停止时间。图4.6 脱水环节梯形图上图为脱水环节，此时电动机正转，排水、脱水阀门打开，脱水2次完成此环节。图4.7 蜂鸣器控制梯形图上图为蜂鸣器的控制，当脱水过程完成后，蜂鸣器响，m150接通，前面的二分频电路接通一次，实现关闭电源作用。五 心得体会经过将近二周的

11、全自动洗衣机plc课程设计，让我收获颇丰，不仅熟悉了全自动洗衣机的工作过程，还学会了使用步进指令。步进指令简单，直观，易于阅读，使用它来控制洗衣机的工作过程，真的很是方便。从图书馆借来的plc应用技术易读通一书中，有很多和老师布置课题相似的题目，其中有音乐喷泉控制系统，三相步进电机控制系统等，也有全自动洗衣机控制，不过其是用sfc图来控制的，而且i/o点数很少，我参考着课本上的例子，把它转化成步进梯形图，然后又在此基础上不断进行扩展修改，最终完成梯形图的编程，当时很有成就感，就决定把书上的那些实例复印下来，方便自己以后好好研究。几天的课程设计，让我加深了对plc的认识和理解，也知道了plc应用于工业控制的优点所在，更重要的是让我看到了自己知识的匮乏，也坚定了以后要不断的学习，不断的